[너도나도 NAS] 3부 - 마냥 쉬운 RAID(레이드)

'WD 마이클라우드'로 배우는 NAS 입문 강좌 3부

[너도나도 NAS] 1부 - 집안의 파일 냉장고, NAS - http://it.donga.com/24333

[너도나도 NAS] 2부 - NAS 관리의 시작 - http://it.donga.com/24352/

변신로봇 영화 '트랜스포머-패자의 역습(2009년)'을 보면, 만신창이 된 '옵티머스 프라임'이 동료 로봇의 부품과 합체해 이전보다 월등하고 강력한 성능을 발휘한다. 하드디스크 연결 및 구성 기술인 RAID(레이드)도 이와 비슷하다. 여러 하드디스크를 하나로 묶어 좀더 나은 성능과 저장공간을 얻을 수 있다.

RAID는 'Redundant(중복) Array(배열) of Inexpensive(저렴한) Disks(디스크)'의 약자로, 기본 의미는 '저렴한 디스크의 중복 배열'이다. 고용량 하드디스크가 매우 비쌌던 시절부터, 저렴한 저용량 하드디스크를 여러 개를 중복 연결해 고용량 하드디스크처럼 사용하기 위한 대표 기술로 애용되고 있다.

이를 테면, 1GB 짜리 파일을 저장하기 위해, 300MB (실제/물리적) 하드디스크 4개를 연결해 1,200MB(1.2GB) 용량의 (가상/논리적) 저장공간을 구현하는 방식이다. 고용량 하드디스크 가격이 대폭 낮아진 지금에는 디스크를 왕래하는 파일 입출력 속도/성능을 높이고, 파일 안정성을 강화하는 주요 수단으로 활용된다. (그래서 요즘에는 RAID의 'I'가 'Inexpensive'가 아닌 'Independent(독립된, 독자적)'의 의미로 통용된다.)

얼마 전까지만 해도 RAID는 PC나 서버 전문가 등만이 접근할 수 있는 고급 기술이었는데, 최근 메인보드, 하드디스크의 발전/확장으로 일반인도 얼마든지 쉽고 간편하게 RAID의 장점을 누릴 수 있게 됐다. 특히 이 글에서 사용하고 있는 'WD 마이클라우드' 등의 일반용 NAS는 RAID 대중화의 일등공신이라 할 만하다. RAID 구성을 위해서는 최소 2개 이상의 (물리적) 하드디스크가 필요한데, NAS는 대개 하드디스크 2개 이상을 장착하기 때문이다.

NAS의 RAID 구성 및 설정에 앞서, RAID 구성의 종류와 그 특징에 관해 먼저 알고 가야 한다. 참고로, 반드시 RAID를 적용해야 NAS를 사용할 수 있는 건 아니다. 하지만 아래 내용을 읽고 나면 'NAS' 하면 으레 'RAID'가 떠오를 것이다.

RAID 구성 종류는 '레벨(level)'이라 구분하는데, 구성 방법은 거의 비슷하지만 그 특징은 레벨에 따라 명확한 차이가 있다. RAID 레벨은 총 15개 정도가 공개됐는데, 마이클라우드 같은 일반용 NAS를 일반 용도로 사용한다면, RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 1+0 등 4가지만 알면 된다(나머지 레벨은 기업용 전문 NAS에 적용된다).

RAID 0 - 스트라이프 세트(Stripe set)

RAID 레벨 0의 다른 이름은 '스트라이프 세트'다. '스트라이프'는 우리말로 '줄'이나 '줄무늬'를 뜻하는데, 그 뜻대로 여러 개의 디스크를 '한 줄'로 엮어 '세트'로 만든다는 의미다. 이를 테면, (실제/물리적) 500GB 하드디스크 두 개를 한 줄로 엮어 1,000GB(1TB) 짜리 하나의 (가상/논리적) 디스크 세트로 만드는 것이다. 결국 윈도우 등의 운영체제에서 500GB 짜리 (실제/물리적) 드라이브 두 개가 아닌, 1GB 짜리 (가상/논리적) 드라이브 하나로 인식된다.

RAID 0는 위와 같이 큰 용량의 논리 드라이브를 얻기 위함도 있지만, 데이터(파일) 입출력 속도를 높이기 위해 적용한다. RAID 0는 데이터를 저장하거나(입력) 읽어 들일 때(출력) 데이터를 잘게 쪼개 입출력 속도를 극대화한다. 때문에 RAID 0는 데이터 입출력 속도가 빨라야 하는 워크스테이션 PC나 웹 서버 등에 주로 적용된다.

단, RAID 0는 RAID 1이나 RAID 5, RAID 1+0 레벨과 달리 '데이터 보호(내결함성, Fault Tolerant)' 기능이 없다. 따라서 RAID 구성한 디스크 배열이 깨지거나 디스크 자체에 물리적 오류(외부 충격 등)가 발생할 경우 데이터가 대부분 유실된다. 결국 중요한 데이터를 보관할 NAS에는 RAID 0 레벨은 가급적 권장하지 않는다.

RAID 1 - 미러링 세트(Mirroring set)

RAID 1은 단순하다. (실제/물리적) 하드디스크 하나를 그대로 다른 하드디스크에 똑같이 복사하는 '쌍둥이' 구성이다. 두 하드디스크 사이에 미러(거울)를 세워 둔 것처럼 똑같이 만든다는 의미다. 앞선 RAID 0를 'A+B=AB'라 한다면, RAID 1는 'A+B=AA'라 할 수 있다.

이렇게 구성하는 이유는 당연히 '데이터 보호' 때문이다. A 하드디스크와 똑같이 만든 B 하드디스크를 세트로 묶어 놓고, A 하드디스크(혹은 B 하드디스크)에 문제가 발생할 경우, 곁에 있는 미러 디스크를 통해 데이터 유실을 방지한다(물론 두 하드디스크에 동시에 문제가 생긴 경우에는 데이터가 유실된다). 하드디스크 하나를 통째로 백업해 두는 구성이니 데이터 보호 측면에서는 대단히 유리하다.

단, RAID 1는 두 하드디스크를 미러링 세트로 묶어 두는 거라, 디스크 용량을 50% 밖에 사용하지 못한다. 이를 테면, 500GB 하드디스크 두 개를 RAID 1로 묶으면 (RAID 0의 1TB 논리 드라이브가 아닌) 500GB 짜리 (가상/논리적) 드라이브만 사용할 수 있다(나머지 500GB는 미러링용 디스크가 되기 때문이다).

따라서 큰 용량의 드라이브가 필요하지는 않고 데이터 유실을 방지하는 게 우선이라면 RAID 1로 구성하길 권장한다. 최근에는 대용량 하드디스크도 저렴하게 구매할 수 있으니 업무 용도의 NAS라면 RAID 1로 구성하는 게 좋겠다. 참고로 RAID 1으로 구성하려면 짝수 개의 (실제/물리적) 하드디스크가 필요하다(2개, 4개, 6개...).

RAID 5 - 패리티 있는 스트라이프 세트(Stripe set with Parity)

기본 구성은 위 RAID 1과 동일하지만, 데이터를 쪼개 저장할 때 '패리티'라는 정보 데이터를 함께 저장해, 데이터에 문제가 발생할 경우 이 패리티 정보를 참고해 데이터를 복구한다. RAID 1과 같은 스트라이프 세트 기반이라 데이터 입출력 속도도 우수하고, 여기에 데이터 보호 기능도 있으니 RAID 레벨 중에 가장 인기가 많다.

단, RAID 5 구성을 위해서는 (실제/물리적) 하드디스크가 최소 3개 이상 있어야 한다. 즉 마이클라우드 EX2처럼 하드디스크가 2개 들어가는(2베이) NAS는 RAID 5를 적용할 수 없다. 마이클라우드 EX4 시리즈나 DL4 시리즈처럼 하드디스크 베이 4개 NAS가 필요하다.

더불어, RAID 1 스트라이프 세트는 합친 하드디스크 용량 전부를 사용할 수 있지만, RAID 5에서는 합친 용량의 70% 정도만 사용할 수 있다(나머지 용량은 패리티 정보 저장용이다). 예를 들어, 500GB 하드디스크 3개를 RAID 5로 묶으면, 1.5TB가 아닌 약 1TB 정도의 용량만 사용할 수 있게 된다.

참고로, 만약 마이클라우드 EX4나 DL4 등의 4 베이 NAS를 사용하고, 하드디스크 4개가 준비됐다면, 3개를 RAID 5로 묶고 나머지 1대를 '핫스페어(hot-spare, 비상대체)' 하드디스크로 설정하는 게 좋다. 3대의 RAID 5 하드디스크에 문제가 발생할 경우, 핫스페어 하드디스크가 문제 하드디스크를 자동 대체함으로써 데이터 유실과 NAS 작동 중단을 방지한다. (이후에 문제 하드디스크를 새 하드디스크로 교체, 장착하면 이때부터 이 하드디스크가 핫스페어가 된다.)

RAID 5 구성은 아무래도 가정보다는 회사나 사무실 내 업무용 파일 등 중요한 데이터를 저장해야 하는 환경에 유용하다.

RAID 1+0(혹은 RAID 10) - 스트라이프 미러링 세트(Stripe mirroring set)

간단히 말해, RAID 1과 RAID 0의 결합이다. 두 개의 (실제/물리적) 하드디스크를 RAID 1으로 묶은 다음, 이 자체를 미러링 세트로 구성하는 레벨이다. 데이터 입출력 성능은 RAID 1과 동일하게 우수하지만, 전체 드라이브 용량은 RAID 0에 따라 절반으로 줄어든다.

장착되는 하드디스크에 비해 실제 사용할 수 있는 전체 용량이 적어 그리 많이 적용되는 레벨은 아니지만, 최상의 데이터 입출력 성능과 완벽한 데이터 보호 기능이 필요한 환경, NAS 작동이 멈추면 안 되는 환경이라면 충분히 고려할 만하다.

여담으로, NAS는 PC와 달리 필요에 따라 끄고 켜는 기기가 아니다. 하루 24시간 1년 365일 늘 켜 있는 상태로 동작함을 원칙으로 한다. 투철한 에너지 절약 정신으로 NAS를 매번 끄고 켠다면 데이터 유실/손상이 발생할 수 있음에 주의하자.

RAID의 주요 레벨에 관해 간단히 알아봤다. 이 정도만 알고 있어도 마이클라우드 EX시리즈 급의 일반용 NAS 활용에는 아무런 불편 없다. 이제 RAID 레벨 구성 및 설정은 어떻게 하는지, 마이클라우드 EX2의 관리 페이지 사례를 통해 확인한다. 이전에도 언급한 대로, 다른 NAS의 RAID 설정도 마이클라우드 관리 페이지와 크게 다르지 않다. RAID는 만국, 만제품 공통 기술이다.

대부분의 NAS 관리 페이지에는 디스크 설정 메뉴 등에 RAID 구성 기능이 있다. 마이클라우드의 경우 상단 메뉴 중 '스토리지'를 선택하면, 왼쪽 메뉴에 'RAID'라 나타난다. 마이클라우드의 관리 페이지의 특징은 역시 간소하고 직관적인 메뉴다. 전문 지식이 없어도 클릭 몇 번으로 RAID 구성 및 설정을 진행할 수 있다.

시작하기 전 주의 사항 하나! RAID 설정을 진행하면 하드디스크에 저장된 데이터는 모두 삭제되니, RAID 설정 전에 반드시 데이터 저장 상태를 확인하거나 백업해야 한다.

주의 사항 하나 더! RAID 설정이 완료된 후에는 NAS 내 하드디스크 장착 위치(베이 위치)를 바꿔서는 안 된다.

마이클라우드 관리 페이지의 '스토리지' 메뉴를 클릭한 다음, 'RAID' 항목을 선택한다.

우측 화면 하단의 'RAID 모드 변경' 버튼을 누르면 RAID 설정 화면이 뜬다. 이후 화면 내용을 꼼꼼히 확인하며 설정 단계를 거치면 된다.

마이클라우드 EX2는 4가지 모드(레벨)를 지원한다. 'JBOD(Just Bunch Of Disk)'는 RAID 0와 비슷하지만, 의미 그대로 단순히 디스크 용량만 하나로 묶는 레벨이라, RAID 0의 입출력 성능을 기대할 수 없다. '스패닝(Spanning)'은 JBOD와 데이터 저장 방식 등이 다를 뿐 기본 골격은 거의 동일하다. NAS 본연의 기능을 충분히 활용하려면 RAID 0나 RAID 1, RAID 5 등을 적용해야 한다.

앞서 언급한 대로, 마이클라우드 EX2는 2베이 NAS라 설정할 수 있는 RAID 레벨은 0와 1 뿐이다. 현재 사용된 하드디스크는 WD NAS 전용 8TB 하드디스크 두 개다. 이에 따라, RAID 0로 구성하면 16TB (가상/논리적) 용량의 드라이브를, RAID 1로 구성하면 8TB (가상/논리적) 용량의 드라이브를 사용하게 된다.

여기서는 RAID 0로 설정한다. 왼쪽 메뉴에서 'RAID 0'를 선택하고 오른쪽 화면에서 'RAID 0으로 전환'을 체크한 다음, 아래의 '다음' 버튼을 누른다. 이처럼 별도의 체크 버튼을 넣어 둔 이유는, 마우스 클릭 실수로 인해 RAID 설정이 변경되지 않도록 하기 위함이다.

경고 창이 보인다. RAID 모드를 변경하면 드라이브 내 모든 데이터가 삭제된다는 내용이다. 다시 한번 데이터 상태를 확인할 필요가 있다. 이제 마이클라우드는 RAID 구성을 위해 하드디스크 자체에 문제가 있는지 '드라이브 셀프 테스트'를 통해 검증한다(중요한 테스트다). 테스트가 완료되고 상태가 '양호'하다면 다음 단계로 넘어간다.

마이클라우드는 RAID로 묶는 드라이브 용량을 조절해 또 하나의 (가상/논리적) 드라이브를 생성해 활용토록 하고 있다. RAID 0 구성으로 만들어질 'Volume_1' 드라이브만 사용할지, 일부를 남겨 다른 드라이브로 사용할지, 슬라이더 바를 좌우로 움직여 설정하도록 배려했다. 다른 NAS에는 좀처럼 없는 기능이다. 여기서는 전량 RAID 0 드라이브로 할당한다.

다음으로 마이클라우드는 데이터 암호화 기능 사용을 제안한다. 기본 설정은 '사용하지 않음'으로 되어 있지만, '랜섬웨어' 등의 외부 악성 공격이 빈번한 상황이라면 사용을 고려할 만하다. 특히 기업 내 중요 파일을 저장한다면 더욱 그러하다. 볼륨을 암호화하면 랜섬웨어나 바이러스 등으로 인한 파일 변형이 어려워 진다. 여기서는 암호화하지 않고 사용한다. 중요한 파일을 저장해야 한다면 암호화 기능을 설정하는 게 좋다.

이제 RAID 구성이 거의 끝났다. 지금까지의 설정 정보를 모두 보여주며 마무리 단계로 들어가게 된다. 그러면서 다시 한번 경고 문구를 보여준다. RAID 설정 후에는 포맷이 필수라 모든 데이터가 삭제된다. 지금이라도 늦지 않았으니 중요 데이터가 있다면, 설정 과정을 취소하고 데이터를 백업하라.

'마침' 버튼을 누르면 RAID 구성 및 디스크 포맷 작업이 진행된다. 화면에 표시된 대로, 이 작업이 진행되는 동안 NAS 전원을 끄면 안 된다.

설정 및 포맷 작업은 하드디스크 용량에 따라 다르지만, 수백 GB, 수 TB 하드디스크라면 시간이 제법 소요되니, 멍하니 지켜보며 시간 보내지 말고 다른 일을 하는 게 좋다.

RAID 0 구성이 이제 최종 완료됐다. 관리 페이지의 종합 정보를 보면, 약 16TB 용량의 (가상/논리적) 드라이브가 생성됐음을 확인할 수 있다. 이제 이후부터는 윈도우 등에서 16TB 공유 폴더를 사용할 수 있다.

RAID 모드(레벨)는 언제든 이와 같이 간편하게 설정, 변경할 수 있다. 마이클라우드뿐 아니라 일반용 NAS는 대부분 이와 같이, 누구라도 쉽고 간편하게 설정, 사용할 수 있도록 해놨다. RAID 구성을 비롯해 NAS 설정은, 초기에 한번만 해두면 변경할 일이 잦지 않기 때문에 그리 번거롭지도 않다.

RAID 구성 외에도 요즘 NAS에는 여러 가지 편의 기능, 부가 기능이 들어 있다. 스마트폰을 단지 전화 걸고 받는 용도로만 사용할 수 없듯이, NAS도 그저 파일을 저장하는 용도로만 사용하기엔 성능과 기능이 너무 아깝다. 이에 다음 글에서는 스마트폰 등을 활용한 폭넓은 NAS 활용에 관해 알아본다.

글 / IT동아 이문규 (munch@itdonga.com)